上天入地——港珠澳大桥

正2018年10月23日,连接香港、珠海和澳门三地的港珠澳大桥通车。这座大桥被誉为工程史上的奇迹,更是中国跨海大桥中的纪念碑。它全长55千米,横跨风高浪急的广东伶仃洋,需要在120年的使用寿命里抵抗台风和地震的侵袭,建造困难前无古人。大桥还有一节深埋在海底的隧道,由两座新建的人工小岛与大桥连接。整座大桥充满科技亮点和令人赞叹的智慧结晶,在便利交通的同时,也让中国桥梁又一次震惊世界。     

港珠澳大桥之旅

正小档案姓名:港珠澳大桥原名:伶仃洋大桥开工时间:2009年12月15日通车时间:2018年10月24日公路编号:国家高速G94全长:55千米寿命:120年用途:连接香港、珠海、澳门的跨海通道,将香港至珠海、澳门的陆路交通时间从3小时缩短至约45分钟所获荣誉称号:桥梁界的珠穆朗玛峰、现代世界七大奇迹之一世界之最最长跨海大桥施工综合难度最大跨海大桥最长、最深海底公路沉管隧道最大难度深水无人对接的公路沉管隧道最大尺寸高阻尼橡胶隔震支座最先应用海底隧道半钢性沉管结构最先应用深插钢圆筒快速筑岛技术     

港珠澳大桥的结构抗风性能

该文针对港珠澳大桥抗风设计面临的关键技术问题,对3座通航孔桥和深水区非通航孔桥,开展了常规节段模型、大比例尺节段模型、全桥气动弹性模型以及施工期桥塔自立状态气动弹性模型风洞试验。研究结果表明:港珠澳大桥原设计方案主梁存在颤振临界风速低、涡激振动振幅超限以及桥塔驰振等抗风问题。通过采用气动措施和机械措施,有效解决了港珠澳大桥的抗风问题,为大桥的抗风设计提供了科学依据和指导,确保了大桥的抗风安全和服役性能。     

港珠澳大桥的非线性地震响应分析

根据隔震连续桥梁的设计特点,利用2个正交的非线性水平弹簧单元来模拟铅芯橡胶支座的双向非线性特性,基于大型有限元软件,合理选取了强震记录作为地震输入,建立了加设隔震支座的港珠澳大桥有限元模型,并进行了强地震动作用下的地震响应分析。分析结果表明:采用减隔震支座后,桥梁结构通过延长自身的自振周期避开了地震的卓越周期;同时依靠减隔震支座的滞回耗能,有效地减少了输入到桥梁结构中的地震能量,降低了桥梁结构的地震响应,使大部分构件处于弹性工作阶段,从而达到保护主体结构的目的。     

香港老太太逼停港珠澳大桥

这是一条内地许多媒体都转载了的消息,不过大多数人并不关心港珠澳大桥是干什么的,被一个老太太逼停算怎么一档子事,这件事又与大家有何相干？     

港珠澳大桥岛隧工程建造技术

港珠澳大桥是世界最长的跨海大桥,主通航孔临近香港机场,为了不影响香港机场,采用了6.7 km沉管隧道方案,在隧道两端各修建了一个人工岛实现桥隧转换.港珠澳大桥沉管隧道是我国第一次建设的大型跨海沉管隧道.岛隧工程是港珠澳大桥的控制性工程.工程位于开敞海域,水文气象地质条件复杂;珠江口是世界最繁忙的通航海域之一,安全风险很大.同时,工程需要穿越中华白海豚核心保护区,在生态环境保护方面具有很大挑战性.对港珠澳大桥采用设计施工总承包模式进行建设,并研发了快速筑岛和跨海沉管隧道成套技术.结果表明,在岛隧工程7 a的大规模海上工程建设中,实现了安全零伤亡,珠江口白海豚保护区的生物种群和生态环境得到了良好的保护.     

桥梁建筑史上的巅峰之作——港珠澳大桥

正港珠澳大桥是中国境内连接香港、珠海和澳门的桥隧工程,为珠江三角洲地区环线高速公路南环段。2018年10月23日,港珠澳大桥开通仪式在广东珠海举行,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席仪式并宣布大桥正式开通;大桥于次日上午9时正式通车。文化底蕴深厚的地方港珠澳大桥跨越珠江口的伶仃洋海域,开始构想它的时候,人们称之为伶仃洋大桥。伶仃洋位于珠江口,呈喇叭形,水域面积约为2100平方千米。     

港珠澳大桥大节段钢箱梁海上运输关键技术研究

针对青州航道桥边跨和连接线深水区非通航孔桥,采用了大节段整体吊装架设方法,驳船海上运输梁段数量多、超长、超重,且途经航区海况复杂,钢箱梁及附属支撑、限位结构局部受力现象突出。文章采用中国船级社(CSS)规则对复杂海况下钢箱梁船运三向受力进行了分析,考虑施工可行性进而确定支撑、限位装置的排布和构造,对工字梁船运支撑结构进行了优化设计;分析了大节段船运过程中支撑、限位装置和钢箱梁船船运期间的局部受力和稳定性,确保钢箱梁和支撑、限位构造受力处于可控状态。计算结果表明,在不采取钢箱梁内部加劲的前提下,通过合理布置、设计局部支撑限位构造,钢箱梁和支撑结构在复杂海况环境下驳船运输期间的强度、变形和局部稳定性满足要求。研究结果可为今后大节段钢箱梁海上运输提供有益参考。     

港珠澳大桥沉管隧道的横截面承载力分析

以港珠澳大桥沉管隧道最大埋深段为研究对象,将沉管隧道简化为框架结构,采用荷载结构模型对结构内力进行分析,研究各构件的内力状态.在内力分析的基础上,进一步验算沉管隧道各构件的正截面承载力、斜截面抗剪承载力及结构表面混凝土裂缝宽度.计算结果表明:沉管隧道正常使用状态下的极限承载力由混凝土裂缝宽度控制,正截面承载力和斜截面抗剪承载力都远大于结构的内力;使用有限元软件Abaqus对沉管隧道模拟的结果与理论计算的内力状态、混凝土受拉破坏状态相吻合.     

浅析港珠澳大桥对珠海经济发展的积极影响

正在兴建的港珠澳大桥将成为连通整个珠三角经济区的一条大动脉.作为连接点的珠海,将迎来新一轮的发展机会和挑战。本文重点论述它对珠海经济发展产生的积极影响。     

港珠澳大桥浇注式沥青混合料性能优化试验研究

为了进一步提高浇注式沥青混合料的高温承载能力,开展浇注式沥青混合料配合比优化设计研究,对粗集料/沥青砂胶、沥青用量、矿粉用量三个主要影响因素,确定了三个水平,采用正交试验方法,分析了三因素、三水平条件下浇注式沥青混合料的硬度、贯入度及增量、动稳定度、抗击韧性等性能指标及影响程度。结果表明:粗集料/沥青砂胶、沥青用量对高温稳定性影响较大,矿粉用量对疲劳抗裂性影响显著,通过综合评定,确定了浇注式沥青混合料的最佳配合比为粗集料:沥青砂胶=53:47、沥青用量为10.7%、矿粉用量为25%。     

港珠澳大桥通航孔钢箱梁桥面板的静动力特性研究

以港珠澳大桥江海直达通道为工程背景,对桥面加劲板的静力与动力特性进行研究.运用组合板梁单元法分析梯形肋加劲板,其中顶板用平板壳单元分析,而构成梯形肋的各个子板件则用板梁单元分析.同时,构造了8节点的实体板单元进行铺装层的模拟.重点研究桥面铺装对桥面板位移、应力以及自振频率的影响,并将计算结果与ANSYS有限元分析结果进行比较.结果表明:本文方法计算结果与ANSYS计算值均比较吻合,从而验证了本文方法的准确性,同时由于本文方法的自由度少,划分单元数量少,因此计算效率更高;另外,桥面铺装不仅具有自重效应,而且对桥面结构有一定的刚度贡献,因此在分析桥面结构力学特性尤其是在精确分析时,需要考虑桥面铺装的作用,且不能简单地以等效荷载的形式考虑.     

跨海通道与城市群协调发展:以港珠澳大桥为例

 交通基础设施建设对地区经济和城市群协调发展具有深远的影响。港珠澳大桥是珠江口南部的重要通道,其建成后能提升珠江口西岸地区城市的区位优势,促进城市融合和经济发展,推动珠江口城市群的协调发展;港珠澳大桥能满足日益增长的区域交通需求,改变珠三角地区的交通空间格局。本文从城市群协调发展的判断标准出发,分析港珠澳大桥建设及投运对珠江口城市群协调发展的效应。     

港珠澳大桥浇注式沥青混合料GMA性能优化试验研究

为了进一步提高浇注式沥青混合料的高温承载能力,开展浇注式沥青混合料配合比优化设计研究,对粗集料/沥青砂胶、沥青用量、矿粉用量三个主要影响因素,确定了三个水平,采用正交试验方法,分析了三因素、三水平条件下的对浇注式沥青混合料的硬度、贯入度及增量、动稳定度、抗击韧性等性能指标及影响程度。结果表明：粗集料/沥青砂胶、沥青用量对高温稳定性影响较大,矿粉用量对疲劳抗裂性影响显著,通过综合评定,确定了浇注式沥青混合料的最佳配合比为粗集料∶沥青砂胶=53∶47、沥青用量为10.7%、矿粉用量为25%。     

港珠澳大桥隔震梁桥海流涡激力特性的数值模拟

采用隔震设计的近海长周期结构,有必要明确其下部结构在可能的海流极端作用下的涡激力周期、幅值等特性参数,以供整体结构动力分析参考.文章对港珠澳大桥隔震连续梁桥深水区典型单墩及其基础的三维绕流场进行数值模拟,考察了低桩承台方案在海床面位于承台顶(设计工况)、海床面位于承台底、海床冲刷演变至淤泥层全部消失的极端情形等3种典型工况下的绕流场特性,给出墩身受到的潜在涡激力的动力参数以供设计参考.     

港珠澳大桥建设项目职业健康、安全与环境持续改进体系

为保障具有多项世界第1的港珠澳大桥复杂跨海通道工程安全性,项目引入了具有良好声誉的健康、安全、环境一体化管理体系,建立了适合交通行业,包括制度保障、组织管理、应急管控、检查考核、预防预控和培训教育6个模块的HSE管理体系,提出在项目建设中按照PDCA从制度建设、组织建设、应急管理、检查整改、评价考核、预防预控、宣传培训、会议管理、文化建设、专项费用、科研与实践11方面持续改进体系,该体系总体上明确了参与主体的职责分工和伙伴关系,阐释了持续改进的机制,健全了施工全过程风险控制,使得职业健康、安全、环保的风险处于受控状态。运行结果表明,本项目应用该管理体系能够有针对性的避免或减少事故的发生,保障了环境敏感地点、生物保护敏感地点的生态环境,提高了职工安全意识和职业健康水平,实现了建设期水上重大工程施工和运输安全,说明持续改进重大工程项目工程建设职业健康、安全和环境管理水平的管理是成功的。本研究对其他工程项目安全管理具有借鉴价值。     

高韧超薄沥青磨耗层在港珠澳大桥珠海人工岛通道上的应用

为对港珠澳大桥珠海人工岛通道(原施工便桥)桥面铺装层进行品质化提升并延长桥面系服役寿命,采用了高韧超薄沥青磨耗层对其进行整体罩面。实施过程中,结合桥梁恒载受限、作业时间紧等特点,在铺装层材料与配比设计、桥面修复材料选择与工艺、水泥桥面与铺装层界面处置技术、施工质量精细化管理与控制等方面进行了系统的试验研究和现场实施方案设计。设计的基于同步摊铺工艺的高韧超薄沥青磨耗层具有实施厚度薄、铺装性能强、压实功需求小、施工效率高等技术特点。经现场测试,罩面前后的桥面铺装在构造深度(提升0.34 mm)、摩擦系数(提升15.5 BPN)、降噪性能(降低噪音3～6 dB)与平整度(由6.5 mm提升至1.4 mm)上得到了明显改善,且其密水性能(30 mL/min)和拉拔强度(0.7 MPa)良好。相关的成套技术体系可进一步推广为各类公路、城市道路、桥梁和隧道结构的表面磨耗层方案。     

大型直立锁边金属屋面抗风性能——港珠澳大桥珠海口岸旅检大楼工程实践

该文通过对港珠澳大桥珠海口岸旅检大楼直立锁边金属屋面被风揭和其他类似工程案例的分析,以及金属屋面抗风揭动态和静态试验,提出由于近些年等效基本风压的增大,基本风压应根据极端天气的变化情况适当进行调整的建议。在广东及港澳等台风多发地区, 8～10 s的波动周期更能真实反映本地的台风环境。试验也揭示了金属屋面板被风揭的控制风力是动态的脉动风。由于屋面板板肋与T码的咬合处易脱开,建议此部位应普遍设抗风夹,在檐口等薄弱部位加密檩条间距、加密抗风夹间距,并设抗风压条;在规范或设计中,对金属屋面板、 T码支座、自攻螺钉以及抗风夹等的强度和刚度均应提出明确要求;金属屋面按一定间距设置分仓缝,避免金属屋面被风揭时形成多米诺骨牌效应。     

港珠澳大桥大挑臂钢箱梁涡激振动特性及抑振措施

港珠澳大桥采用的大挑臂钢箱梁外形较钝,在常遇风速下易发生涡激振动。该文通过一系列节段模型和全桥气动弹性模型风洞试验,详细研究了各种气动措施和阻尼措施对此类断面涡激振动性能的影响。结果表明:大挑臂钢箱梁截面存在2个竖向涡振区和1个扭转涡振区;依据涡振振幅和发振风速区间,通航孔斜拉桥需关注第2个竖向涡振区,非通航孔连续梁桥需关注第1个竖向涡振区;在栏杆上安装弧形扰流板的气动措施可有效改善其涡激振动性能;增加结构阻尼可显著降低其涡振振幅,阻尼比达到1.0%时,涡激振动基本消失,该阻尼限值可作为港珠澳大桥的调谐质量阻尼器的依据;最后,利用三维非线性涡振分析方法对节段模型和全桥气弹模型风洞试验结果的一致性进行了讨论。